同步变接地引起转子一点接地跳机的分析和处理.pdf

第1 8 卷( 2 0 1 6 年 第2 期) 电 力 安 全技 术 S 同步变接地引起转子一点接地跳机的 分析和处理 、 薛 升，苏晓斌 ，王 军 ( 中电神头发电有限责任公 司，山西 朔州0 3 6 0 1 1 ) 摘要介绍了某电厂2 号机因励磁系统的P 3 2 0 型同步变压器高压侧单相接地故障，引起转 子一点接地保护动作跳机的事故处理过程，分析 了事故的原因，提 出了相应的防范措施，为避 免同 类事故的发生提供 了借鉴。 ( 关键词励磁 系统；同步 变压 器；原边接地 ；转子一点接地 0 引言 某 电厂 采用 “ 上 大 压 小 ” 的方 式 ，建 设 了 26 0 0 MW 机组。该机组采用发变组单元制接线 ， 经主变升压至 5 0 0 k V后接入 5 0 0 k V变 电站。其发 电机型号为 5 0 WT 2 3 E - 1 3 8 ，为北重阿尔斯通 ( 北 京 ) 电气装备有限公司组装。发变组保护采用南瑞 继保 电气有限公司生产的RC S - 9 8 5 A型和国电南 京 自动化股份有限公司生产的 DG T8 0 1 系列微机型 保护装置。励磁系统采用 自 并励静止励磁方式，采 用北重阿尔斯通 ( 北京 ) 电气装备有限公司生产的 微机励磁系统。 调节装置 由完全独立的双通道组成 ， 每个通道都是一个主要由控制板和测量单元板构成 的独立处理系统，其 中 1 套运行，l 套跟踪，构成 冗余配置；此外还配有 1 套手动励磁电流调节器。 2 0 1 3年 9月， 由于励磁调节器 中的同步变压器故障； 导致 2 号机组转子一点接地保护动作出口，机组与 系统解列。 1 事故现象 2 0 1 3 - 0 9 - 0 3 ， 2号机组调试工作结束后顺利 并人系统，进入 1 6 8 h试运阶段，负荷 6 0 0 MW。 1 8 ： 0 7 集控事故报警，大屏显示负荷为 0 ，D C S电 气画面显示转子一点接地， 励磁一阶故障，灭磁开 关掉 闸，发变组 5 0 0 k V开关串5 0 3 2 开关、5 0 3 3 开关掉闸。 就地检查 2号机发变组保护装置，转子一点接 地保护投运的是南瑞继保电气有限公司生产的型号 为 RC S - 9 8 5 A的发变组保护装置，该装置采用切 换采样原理 ( 乒乓式) 。发变组保护 B柜显示转子 一 点接地出口跳 闸灯亮，C柜总出口灯亮，初步判 断转子一点接地保护动作。随后从D C S调取跳机 趋势 ，发现励磁一阶故障后 9 S 发出了转子一点接 地跳闸信号 ，同时机组负荷从 6 0 0 MW 甩至 0 ，发 变组断路器跳闸，灭磁开关跳闸。随后对励磁系统 进行全面检查，发现显示机端电压测量故 障、调节 器故障、同步电压应用故障、备用调节器故障、脉 冲发生器故 障、机组故障等信号 ；同时也发现励磁 画面有 同步电压应用故障光字，同步熔丝熔断信号 不能复归。 2 事故处理过程 根据就地保护装置动作情况，初步判断是转子 一 点接地保护动作跳机。随后对转子一点接地保护 的定值进行详细核对，未发现任何异常； 对灭磁开 关下 口到转子母线采用 2 5 0 0 V摇表测试绝缘正常。 在排除了发电机转子接地的可能后，技术人员对励 磁调节器同步变 T 1 9 ，T 2 9 及相关回路进行检查， 发现 T1 9同步变 ( D Yl 1 接线 ) 进线电源 A相熔 丝熔断。对同步变进行绝缘测试未见异常，随后更 换了同步变电源熔丝。综合判断，认为转子绝缘正 常，励磁系统正常，故障属于转子一点接地保护误 一 一 S 电 力 安 全 技 术 第l 8 卷( 2 0 1 6 年 第2 期) 动 ，可以并网运行。 9月 4日，2号机组零起升压准备 并网，突然 DC S电气画面又 出现励磁一阶故 障，灭磁开 关跳 闸。励磁系统面板报警与上次一致，同步变 T 1 9 熔丝熔断信号不能复归。随后将 同步变 T1 9外部 线拆开 ，测原、副边绕组 的相 间 电阻，并与另一 组同步变 T 2 9的测试值进行比较，发现 T 1 9 原边 AB相 间阻值 为 B C，C A相 间阻值 之和 ，而 T 2 9 的 AB，B C，C A相 间阻值均 为 0 8 6 6k O。接着 将 T1 9原边 A，B，C三相接线柱上的 6根绕组引 线拆开，用摇表测试单个绕组引线对地绝缘，发现 A x绕组 2 根引线对地绝缘为 0 并已开路，其他 2个绕组的 4根引线对地 绝缘正常。据此，判定 2 号机组转子一点接地保护动作出 口跳机是由于 T1 9 原边 A X绕组接地故障造成的。 由于同步变无备件， 且正好 1 号机组停机备用， 为保证 1 6 8 h试运顺利进行 ，将 l 号机组励磁调节 器的同步变拆来更换 ，并对 2号机组励磁系统进行 试验。 ( 1 )采用 6 k V外加 电源给励磁变供 电，将转 子碳刷全部抽出，在励磁直流输出回路接入小电阻 ( 6个 1 0 0 0 W 电炉 ) ，分别对调节器 的 2个通道进 行线性度测试 ，确认 2个通道的线性度一致 ，示波 器显示 1 个周波 6个波头正常。用励磁系统手励方 式零起升压正常，脉冲电源正常，主、备用通道切 换正常。 ( 2 )将励磁变恢复为正常接线，并将发电机定 速，随后分别用2 个通道进行自动空载起励，观察 这 2 个通道的跟踪情况，并进行通道切换，切换时 电压没有波动。 通过上述试验 ，确认励磁系统故障消除，随后 进行 2号机组零起升压 ， 动态检查励磁系统无异常 ， 主、备用通道切换正常 ，并入电网。 3 事故原因分析 在晶闸管整流电路 中，晶闸管需要一个触发脉 冲来控制其导通，而在什么时刻给可控硅发触发脉 冲是要有时间基准的。这个时间基准通常是使触发 脉冲与晶闸管的阳极电压 同步，因此最直接的方法 就是用阳极电压来作为触发脉冲。但是一般整流桥 的阳极电压都比较高，不能直接引入控制装置，这 一 一 就需要利用一个变压器来降压，同时起到一定的隔 离作用，这个变压器就是同步变压器。 转子接地保护的范围包括了可控硅下游的直流 侧 ，在可控硅导通的情况下还包括可控硅上游的交 流侧，即励磁变低压侧和同步变高压侧。 同步变为 D ， Y 1 1 接线，变比为 9 5 0 1 2 2 5 。由 于该 工程 是 6 0 0 Mw 机组 ，大机组转子 回路对地 电容很大 ，同步变 A X绕组接地点流过的接地电 容 电流经一定延时烧断了 A X绕组，熔断了电源 侧 A相熔 丝。T1 9原边接地 的后果，一是在可控 硅工作导通时，使保护装置检测到转子接地从而动 作 ；二是同步 电压异常导致整流器失脉冲，调节器 切换到备用通道 工作 ，并发出相应的故障信息 。励 磁系统 同步变接地故 障如 图 1 所示。 综合以上分析，确认故障原因是同步变 T 1 9 原边接地 ，引起转子一点接地保护动作 。这可从励 磁装置显示的 “ 同步 电压应用故障、脉冲发生器故 障、调节器故障” ，以及 “ 转子一点接地 ”等事故 报警信息得到验证 。 图 1 励磁系统同步变接地故障 4 暴露问题及改进措施 ( 1 )同步变接地故 障反映了对新设备的绝缘检 查等工作存在漏洞。对于基建项 目，应加强各设备 的质量监督 ，防止有缺陷的设备投入运行。 ( 2 )由于技术人员对该励磁系统不够熟悉，且 在第 1 次故障后对同步变这个关键元器件的检查也 不到位 ，进而导致了误启机。因此 ，必须加大对技 术人员的培训力度，使其尽快掌握励磁系统的工作 原理及系统每个元器件 的作用。同时应吸取此次事 故的处理教训，以后在现场处理缺陷时，对设备元 器件的检查要到位 ，并且要提高故障处理能力 ，防 止误判 ，避免类似事故再次发生。 第1 8 卷( 2 0 1 6 年 第2 期) 电 力 安 全 技 术 S 一 起直流配电柜电缆封堵引起的 短路事故分析 田东升 ( 福建宁德核 电有限公 司，福建 宁德3 5 5 2 0 0 ) 摘 要通过对一起直流配电柜电缆封堵时发生的短路事故过程的描述，从工作包准备、工 作负责人交 接管理和人 员 技能等方面，分析了发生短路事g C O 因； 并在严格执行安全规程，加强 培训和增加现场安全标识等方面提 出了改进建议 ，防止类似事故再次发生。 关键词直流配电柜 ；电缆封堵 ；电弧击穿；短路 1 设备概述 某 核 电站 2 2 0 V 1 L AB直 流 系统，位于 MX 厂房 2 0 2 m层直流配电室。1 L A B配 电盘常规标 准停盘隔离时， 为确保 1 L A B母线处于不带电状态， 隔离 3 8 0 V上游开关、蓄电池进线开关及加热器电 源开关。但由于 1 L A B O O 1 T B l 柜中的蓄电池开关 下端口电缆与 2 2 0 V蓄电池相连，无法实现盘柜全 部停电隔离。 2 事件经过 某年 2 月 7日1 0 ： 3 0 左右，某公司下属承包商 的工作负责人带领 3 名工人在 l L A B直流配电室进 行盘柜的防火封堵作业，当拆卸盘柜后盖板时，后 盖板从作业人员官某手中滑落，短接了盘内蓄电池 5 结束语 励磁系统同步变压器原边接地故障，会引起乒 乓式切换采样原理的转子一点接地保护动作跳机事 故，要引起采用该型保护装置和励磁装置电厂的高 度重视。此次对发电机转子一点接地保护动作的原 因查找、分析方法和经验教训，对同类故障的处理 有一定的借鉴意义。对于新投运或运行中的机组励 磁系统同步变压器及其供电回路，在检修中应当加 强检查，防止接地故障引发跳机事故。 进线开关下端口电缆的正负极，造成盘柜后盖板被 击穿；官某右手轻度灼伤，经诊断其右手掌约 1 呈 度改变。 3 处理过程 电气工程师在现场进行事故检查时，发现盘柜 后盖板击穿面积约 3 c m。 。在进行工作包和工作许 可证审查时，发现在 l L A B盘柜的封堵工作许可证 负责人签字位置有负责人孙某的签字，但孙某在 2 月 5日 领取许可证时已休假。新工作负责人赵某未 亲自到隔离办办理工作负责人变更手续，且 2 月 7 日填写 的工作负责人变更单上有孙某的签字 。新工 作负责人赵某带领 3名工人于 2月 7日0 9 ： 0 0左右 开工，至事发前已经完成了 3 个盘柜的封堵工作， 工作包中未按电站规定填写每步工序的执行记录及 收稿 日期 ：2 0 l 5 1 0 2 2 。 作者简介：